如图所示,光滑平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块过感应开关时,两车自动分离

1个回答

  • 解题思路:(1)因地面光滑,所以滑块P在甲车上滑动的过程中,符合动量守恒的条件,同时除了弹簧的弹力做功之外,没有其他的力做功,所以机械能也是守恒的,分别应用动量守恒和机械能守恒列式求解,可得出滑块P滑上乙时的瞬时速度.

    (2)滑块P滑上乙车时,甲乙两车脱离,滑块和乙车做成了系统,经对其受力分析,合外力为零,动量守恒,可求出滑块和乙车的最终共同速度,由能量的转化和守恒可知,系统减少的机械能转化为了内能,即为摩擦力与相对位移的乘积.从而可求出相对位移,即滑块P在乙车上滑行的距离.

    (1)设滑块P滑上乙车前的速度为v,以整体为研究对象,

    作用的过程中动量和机械能都守恒,选向右的方向为正,

    应用动量守恒和能量关系有:mv1-2Mv2=0…①E0=[1/2]mv12+[1/2]•2Mv22…②

    ①②两式联立解得:v1=4m/s,v2=1m/s;

    (2)以滑块和乙车为研究对象,选向右的方向为正,

    在此动过程中,由动量守恒定律得:mv1-Mv2=(m+M)v…③

    解得,v=[2/3]m/s,

    由能量守恒定律得:μmgL=[1/2]mv12+[1/2]Mv22-[1/2](M+m)v2…④

    ③④联立并代入解得:L=[5/3]m;

    答:(1)滑块p滑上乙车后甲车的速度大小1m/s;

    (2)滑块p滑上乙车后最终未滑离乙车,滑块p在乙车上滑行的距离为[5/3]m.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律.

    考点点评: 正确分析物体的运动过程,把握每个过程所遵守的物理规律是解题的关键,也是应培养的基本能力.本题解题务必要注意速度的方向.

相关问题